Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 424: Danske emissionsopgørelser for stationære forbrændingsanlæg. Beholdninger indtil 2018

Nielsen, M. 2021. Danish emission inventories for stationary combustion plants. Inventories until 2018. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 280 pp. Scientific Report No. 424 http://dce2.au.dk/pub/SR424.pdf

Sammenfatning

Opgørelser over de samlede danske luftemissioner rapporteres årligt til klimakonventionen (United Nation Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) og Kyotoprotokollen samt til UNECE konventionen om langtransporteret grænseoverskridende luftforurening (UNECE Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution, der forkortes LRTAP Convention). Endvidere rapporteres drivhusgasemissionen til EU, fordi EU – såvel som de enkelte medlemslande – har ratificeret klimakonventionen og Kyotoprotokollen. Der udarbejdes også opgørelser til rapportering til Europakommissionens NEC (National Emissions Ceiling) direktiv.

De danske emissioner opgøres og rapporteres af DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi ved Aarhus Universitet (AU). Emissionsopgørelserne omfatter følgende stoffer af relevans for stationær forbrænding: CO2, CH4, N2O, SO2, NOx, NMVOC, CO, partikler (PM), black carbon (BC), NH3, tungmetaller (HM), dioxiner (PCDD/F), PAH, PCB og HCB.

Emissionsopgørelserne for stationære forbrændingsanlæg (ikke mobile kilder) er baseret på den danske energistatistik og på et sæt emissionsfaktorer for forskellige sektorer, teknologier og brændsler. Anlægsspecifikke emissionsdata for store anlæg, som fx kraftværker, indarbejdes i opgørelserne. Denne rapport giver detaljeret baggrundsinformation om den anvendte metode samt referencer for de data der ligger til grund for opgørelsen – energistatistikken og emissionsfaktorerne.

Emissionsfaktorerne stammer enten fra danske referencer eller fra internationale guidebøger (EEA, 2016 og IPCC, 2006) udarbejdet til brug for denne type emissionsopgørelser. De danske referencer omfatter miljølovgivning, danske rapporter samt middelværdier baseret på anlægsspecifikke emissionsdata fra et betydeligt antal større værker. Anlægsspecifikke emissionsfaktorer oplyses af anlægsejere, bl.a. i PRTR data, grønne regnskaber og CO2-kvoteindberetninger.

I emissionsopgørelsen for 2018 er 74 stationære forbrændingsanlæg defineret som punktkilder. Punktkilderne omfatter: Kraftværker, decentrale kraftvarmeværker, affaldsforbrændingsanlæg, industrielle forbrændingsanlæg samt raffinaderier. Brændselsforbruget for disse anlæg udgør 51 % af det samlede brændselsforbrug for stationære forbrændingsanlæg.

Brændselsforbruget til stationære forbrændingsanlæg har været faldende siden 1990. Variationen i årlig import/eksport af el medvirker til at brændselsforbruget til stationære forbrændingsanlæg varierer meget fra år til år. I 2018 var det samlede brændselsforbrug 19 % lavere end i 1990, mens det fossile brændselsforbrug var 49 % lavere end i 1990. Forbruget af kul og olie er faldet, mens forbruget af naturgas, affald og biobrændsler er steget.

I 2018 stammede 32.5 % af den samlede danske emission af drivhusgasser fra stationær forbrænding. For CO2 var andelen fra stationær forbrænding 42 %.

For følgende stoffer udgør emissionen fra stationær forbrænding over 50 % af den nationale emission: SO2, PM2.5, BC, tungmetallerne As, Cd, Cr, Hg og Se, HCB, dioxin, PCB og PAH. Endvidere udgør emissionen over 10 % for NOx, NMVOC, CO, TSP, PM10, Ni, Pb og Zn. Stationær forbrænding bidrager med mindre end 10 % af den nationale emission af CH4, N2O, NH3 og Cu.

For stationær forbrænding er el- og varmeproducerende værker den betydeligste emissionskilde for CO2, CH4, N2O, SO2, NOx, Hg, Se, HCB og PCB.

Emissioner fra kedler, brændeovne mv. i forbindelse med beboelse er den betydeligste emissionskilde for NMVOC, CO, NH3, partikler, BC, Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, dioxin og PAH. Det er især forbrænding af træ, som bidrager til disse emissioner.

Industrielle anlæg er den største emissionskilde for SO2, As og Ni.

CO2 udgjorde i 2018 97.3 % af den samlede drivhusgasudledning fra stationær forbrænding. Tidsserien for drivhusgasemissionen følger tidsserien for CO2-emissionen ganske tæt. Både CO2-emissionen og den samlede drivhusgasemission fra stationær forbrænding var lavere i 2018 end i 1990. CO2-emissionen var 54.8 % lavere og drivhusgasemissionen var 53.9 % lavere. Emissionerne fluktuerer dog betydeligt, primært pga. variationerne i import/eksport af el men også som resultat af varierende udetemperatur og deraf følgende variationer i brændselsforbruget til rumopvarmning.

CH4-emissionen fra stationær forbrænding var 54 % højere i 2018 end i 1990. Emissionen steg frem til 1996 og faldt igen fra 2004. Stigningen skyldes primært, at der i 1990’erne blev installeret et betydeligt antal gasmotorer på decentrale kraftvarmeværker. De senere år er emissionen dog faldet som følge af de ændrede afregningsregler i henhold til det frie elmarked, som har resulteret i færre driftstimer for gasmotorerne.

Emissionen af N2O var 18 % højere i 2018 end i 1990. Emissionen af N2O fluktuerer som følge af variationerne i brændselsforbruget for stationær forbrænding, der er en følge af den varierende import/eksport af el.

SO2-emissionen fra stationær forbrænding er faldet med 96 % siden 1990. Den store reduktion er primært et resultat af installering af afsvovlingsanlæg fra el- og fjernvarmeproducerende anlæg samt brug af brændsler med lavere svovlindhold. Dette er sket på baggrund af en indført svovlafgift, grænseværdier for svovlindhold i brændsler, SO2-kvoter for centrale kraftværker samt lavere emissionsgrænseværdier.

NOx-emissionen fra stationær forbrænding er faldet med 76 % siden 1990. Reduktionen er primært et resultat af, at emissionen fra el- og fjernvarme-producerende anlæg er faldet som følge af, at der benyttes lav-NOx-brændere på flere anlæg, og at der er idriftsat NOx-røggasrensning på flere store kraftværker. Baggrunden herfor er emissionsloft for de centrale kraftværker, lavere emissionsgrænseværdier for flere anlægstyper og NOx-afgift. NOx-emissionen fluktuerer som følge af variationen i import/eksport af el.

Mængden af træ forbrændt i villakedler og brændeovne var i 2018 4.6 gange så højt som i 1990. Den store stigning skete i 1990 til 2007 hvorefter forbruget er stabiliseret. Dette har stor betydning for tidsserierne for en række emissionskomponenter for hvilke netop træ, anvendt i villaked-ler/brændeovne, er en væsentlig emissionskilde: NMVOC, CO, NH3, partikler, BC, dioxin nogle metaller og PAH. Emissionen fra nyere brændeovne/-kedler er lavere end for de ældre, idet forbrændingsteknologien er forbedret, og stigningen i emissioner er således lavere end stigningen i brændselsforbruget.

CO-emissionen fra stationær forbrænding er faldet 33 % siden 1990. Tidsserien for emissionen af CO fra stationær forbrænding følger tidsserien for CO fra husholdninger. Det øgede forbrug af træ i brændeovne og –kedler i 1999 – 2007 reflekteres i tidsserien for CO-emission. Faldet i CO-emission fra 2007 til 2018 er et resultat af bedre teknologi i nyere brændeovne samt at brændeforbruget er stabiliseret fra 2007 og frem.

Emissionen af NMVOC fra stationær forbrænding er faldet 10 % siden 1990. Emissionen steg indtil 2007 og faldt derefter frem til 2014. Stigningen skyldes primært øget brændeforbrug i brændeovne og øget anvendelse af gasmotorer. Faldet i emission fra 2007-2014 er et resultat af forbedret for-brændingsteknologi i brændeovnene samt færre driftstimer for gasmotorerne.

Tidsserierne for emissionen af partikler følger tidsserierne for partikelemissionen fra træ anvendt i husholdninger (brændeovne og –kedler). Emissionen af TSP, PM10 og PM2.5 er faldet henholdsvis 1 %, 5 % og 4 % siden år 1990. Emissionen steg indtil 2007 og faldt efter 2007. Stigningen indtil 2007 hænger sammen med det øgede forbrug af træ i husholdninger. Emissions-faktorerne er dog faldet i forbindelse med udskiftning til nyere anlæg. Efter 2007, er emissionen faldet igen som følge af installering af flere nyere brændeovne og kedler. Emissionsgrænseværdien i Brændeovnsbekendtgørelsen og grænseværdien for Svanemærkede brændeovne er sat ned flere gange.

Forbrænding af træ i husholdninger er den primære emissionskilde for BC.

Emissionen af de forskellige PAH’er er faldet siden 1990, primært efter 2007. Dette er ligeledes et resultat af tidsserien for forbrænding af træ i husholdninger.

Tungmetalemissionerne er faldet 18 % - 92 % siden 1990. Emissionen er faldet trods en øget forbrænding af affald. Reduktionen er et resultat af den forbedrede røggasrensning på affaldsforbrændingsanlæg og på kraftværker.

Emissionen af dioxin var 39 % lavere i 2018 end i 1990. Dette fald skyldes primært installering af dioxinrensningsanlæg på affaldsforbrændingsanlæg som alle affaldsforbrændingsanlæg iht. Forbrændingsbekendtgørelsen skulle idriftsætte senest i 2005. Emissionen fra husholdninger er steget siden 1990 på grund af det øgede forbrug af træ i husholdninger.

HCB emissionen er faldet 79 % siden 1990, primært på grund af forbedret røggasrensning på affaldsforbrændingsanlæg.

PCB emissionen er faldet 63 % siden 1990. Faldet er et resultat af forbedret dioxinrensning på affaldsforbrændingsanlæggene.

Emissionen af drivhusgasser er bestemt med en usikkerhed på ±2,3 %. Drivhusgasemissionen er siden 1990 faldet 53,9 % ± 1,0 %-point.

Som en del af et EU-review af de danske emissionsopgørelser foretages en sammenligning af de rapporterede data og data baseret på Eurostats data. Denne sammenligning er vist i rapporten og de væsentligste forskelle er forklaret. I den danske opgørelse anvendes to forskellige brændværdier for kul afhængig af type, men i rapporteringen til Eurostat er data baseret på den ene brændværdi. Dette giver en væsentlig forskel for kul. Derudover er brændselsforbruget til transport mellem Danmark og henholdsvis Færøerne og Grønland er ikke inkluderet i rapporteringerne til Eurostat. Dette brændselsforbrug er imidlertid inkluderet under indenrigs luftfart/søfart i de danske emissionsopgørelser.

Summen af CO2-kvotedata rapporteret under EU Direktivet 2003/87/EC er blevet sammenholdt med de danske emissionsopgørelser for drivhusgasser på sektorniveau. Samlet set udgør kvotedata 43 % af den samlede danske CO2-emission